調相機器及びその制御について
高
林
乍
人材
山隆
男
小林
哲
郎
Synchronous
Phase
Modifiers,Static
Condensers
and
their
Controlling
System
By Hayato Takabayashi,Takao Murayama
and Tetsuo Xobayashi
HitachiWorks and TagaWorks,Hitachi,Ltd.
Abstract
This paper dealswith the comparison between the power static condensers and
the synchronous phasemodi丘er which are used to regulate the power factor of
transmissionlines,and alsogives their respective features.
The rr]erits of static condensers for po☆er use are;little powerloss,requires
smallrupturing capacity for circuit breakers,handy toinstall,namely,When to
increase capacity,a.ddition of unit condensers willenableit.
Those of synchronous phase modi丘ers are able to have not only the phase
advanclng CapaCity,butalsothelaggingone,givesadvantageouseffectsinstabilizing
the transmission system,andis able to take contingent overloads.
From the economic point ofview,pOWer eOndensers are advisable for ratings
up to3,000kVA.
Higher thespeedis,Smalleris the weight of a synchronous phase modi丘er,but
the speedislimited
byitsmechanicalstrength.Thelimitwillbe,uSingthemateri-als new avai1able andin the case of air-COOled60cycle machines,about50,000kVA
for720r.p.m.and80,000kVA for600r,p.m.
Thehydrogen cooling method has notbeen adoptedup to nowinJapan,though
studies onit have been made.But modiners of over 20,0(X粕∼30,000kVAwi11be
able to utilize the method.
In the Hitachi's cooling system,hydrogenisalwaysfeededby a smal1electrolytic
Cell,nOt uSing hydrogen pressure vessel.
Insulating papers for staticcondensers beforethe war hadbeen using Swedish
made pulp as material.After the war,domestic made pulp was used,and for
some time the products hadlarge dielectricloss,but succeeding researches and
improvementsin processinghave enabledtogetasgoodqualjty products as before
the war.
Our HitachiWorks had made static condensers of70,000kVAin capacity and
maximum66kVin voltagebefore the war,and therecord after the waris that
日立製作所日立工場
昭和25年2月
日立
論特集光 第32巻 第2既Of aboutlOO,000kVAin capacity.▲
Todetectinsulationdeteriorationin power
condensers,theinsulation resistance
method andthe method to measurethe powerfactorofadielectricareused,but
both are not accurate enough.
Themostreliablewaywi11betonleaSurethe temperaturecharacteristic
of the
power factor of a dielectric.
[Ⅰ]緒 盲 大電力送電系統においては､周知の如く定電堅送電方 式が採用せられている｡送電々壁の調整には､盗電機の 胃壁調整器によって､容易にその目的が適せられるが､ 受電端においては､無負荷時には の充電々流による 竃歴上昇を防止し､負荷時には､線路リアクタンスによ る閻魔降下を補償するために､特に調相磯霹を設置しな ければならない｡調相機器としては､負荷状態に感じて 任意の進相或は .…柑観 ■ を供給する必要があるので 従来は同韓塑詞柑鞄特に同期詞相磯が虞く採用されてい た｡しかるに昭和10年以降電力用蓄電器は長足の進歩 をとげ､最近では特別高歴｢団路にも､同期詞相磯又は負 荷蒔電塵調整器と併用されるに至った｡又電気遽負荷の 如く､欒動の著しい負荷をもつ蓮配電線路の電整調整に は､直列蓄電器が採用せられる1)巴)｡非同期調相磯は､一 時我が園においても襲用されたが､その利 とする所は 脆調現象のないことであるが､製作上にも保守上にも桂 々不利な を有し､同期詞相磯の老達にともない､近時 殆んど採用されない｡ 筒同期詞相磯は､その進相容量の50% 程度のi 相客 量を有しているが､電力庸蓄電器には､その能力がない ので､並列リアクトルを共用することも考えられること である｡
[ⅠⅠ]周期調相機と電力用蓄電器の比較
新規に詞相磯話を設置する場合は勿論のこと､両者の 並列蓮韓を考える場合でも､_それを合理的に行うには､ 預め両者の得失を明らかにして､各々の長所を藍揺させ るようにしなければならない｡この見飽から両者を比較 してみよう｡ (a)無数電力の調整: 同期詞相磯は,電力用蓄電 器と等しい進相容量をもつものを考えれば､その約50% の邁相容量をおのずと備えているから､後者の約150% の調整範囲を有するわけである｡従って贋範囲の電堅調 整に際して､囲滑細密に電堅調整を行うことが出来る｡ これに反し､電力用蓄電許は､進相無数電力のみを調整 し､又その構造上単位許容量毎に階段的にしか加兢出来 ない｡従って竃璽調整も階段的である｡又電力用蓄電器 の調整範囲外であるト軽負荷時における竃堅調整は､こ れを負荷時胃壁調整器を併用して行うことも害施せられ ている｡ ､l ヽ 容 量(〟捌) 第1団 同期詞相磯と 比較の一例 電蓄電器との損失Fig.1Comparison of Lossesin Synchronous phase modi五er and Static condenser.
(b)電力損失:一同期詞相磯と電力用蓄電器の電力 損失の一例を示せば､第l圃の如く､前者は無負荷損失
が大なるため､全損失は後者に比し､相常に大である｡
調相磯器及びその制御について 137 よる電璽乃擾乱を 滅する作用がある｡蓄電怒にはこの 作用がないので､電流制限リアクトル(バッファーリア クトル)を負荷に直列に挿入することが考えられる:j)｡ (d)系統安定度に封する影響‥ 定量的に分析する ことは困難であるが､すくなくとも定性的には､同期調
相磯は､それの有する慣性(電気的又は機械肇の)によ
り､系統故障時に必要なエネルギーを供給して.安定させ る働きがある｡これに反して蓄電器引ょその詭力はない｡ (e)･遮断器の 凱容量に射する影響:蓄電話は全 然問題にならないが､同期詞相磯は短絡電流を供給しう るので遮断容量に大なる影響をおよぼす｡ (f)埼設､移設の問題:調和容量が不足になった 場合蓄電許は簡単にしかも経済的に智設出来るが同期詞 J相磯乃場合は簡単にゆかないので､新設のとき将来の見 しをつけて､その容量を大きくしておかねばならな い｡この 電器との は､普初設備 l の槍大を意味するので､蓄 較の場合に､不利になる｡叉調相容量に 飴裕を生じたとき､蓄電器は簡異に移設しうる利告があ るが同期調相磯はこの についても不利である｡ (g)信輯度‥ 蓄電器の は､最近長足乃墓 歩をとげ､今やその信輯要は､匿l轄閣器に比し何等遜色 がない｡もし個々の蓄 篭薔が､故障をおこし たとしても故障晶のみ 簡単に回路より切離し て､蓮韓を健横するこ とが出来る｡ 機の場合は､その ほ､全詞相容量を価格 より切離すことにな る｡ (h)突叢 負荷容 量:同期調相巨鄭ま突 蟄鶉には定格の約2倍 の過負荷容量を有する が､蓄電箸別こは､この 機髄がない｡ 詞相磯讃を新設する場合､同期調和機と電力尉蓄電譜 の何れを採用するかは､上述のことを勘案して､決定す るわけである｡経済的に有利なものを､選ぶ場合､菖初 設備 の大小を比較する方法と､ の大小を比 較する方法と､二通りある｡前者は､簡単ではあるが､ 不正確であり､後者は､考遺すべき因子が多く復姓であ るが､正確な梶済上ヒ較をなしうる利 を有し､次式であ らわされる｡ A=CPlX肋α++耶+gⅣ×かP=十〟 こ､で 判岩 費(画) C=詞相磯誰の1kVA箇りの叢荷受(囲) Pl=年間運特電費率(利子､僚机保険､税金) 肋α=調相関請定格容量(l(VA) lア=年間損失(キロワットー時)=kWxH わ=1キロワット一時懲りの問力料金(囲) 打Ⅳ=年間平均損失(キロワット)=顔66 β=詞相磯訝の接続せられる系統の1lくW苦りの投下 資本(園) Pご=βに封する年間荘轄握責率 〃=保守運轄に要する年間運韓篠費(囲) 第2国 訓,00DkVA調相磯(日立工場試験場)圭二評論特集号虎 第32巻 第2班
第3固 50,000kVA調相磯同撫子
Fig･3 Rotor of50,000kVA Synchrous Phase
modifier. H=宜際蓮轄における年間損失と等しい損失を生ずべ き全負荷蓮轄の等値時間(調相磯誅の) kW=詞相磯諮の全負荷損失 米国では1941年において､前者の方法によるときは､ 3,0001iVAまで､後者の方法によるときは､拉目に云つ てもヽ15,000kVAまでは電力用蓄電冷が有利であると 云われてゐる4)｡日本の現状に於ては､前者の方法によ る時は､30,000kVAまでは電力用蓄電器が､有利であ る｡
[1ⅠⅠ]同期調相模
同期調相磯は前述の如く､特性上静電蓄電器の企及し 得ない特長を有しているが30,000kVA位を境として､ それ以下では静電蓄電冷の方が､建設費､維持費共に経 済的と考えられていた篤め､送電線の充電というような 特殊の要求のある場合の他は用いられる事が少くなつ た｡ 然し乍ら水車老電機､ターボ蒙電機等の長足の進歩と 研究成果も取入れて現在では相嘗な大容量調和磯の製作 が可能となって来た｡ 以下若干同期 べて見たい｡ (1)大容量 相磯設計上の特色と､最近の方向を述 相磯の設計上の特徴 同期進相磯を水車蒙電機やターボ盗電機と比較して見 るに､先ず大きな∠特徴は其 のr已嬉専数にある｡一般に水 車草電機は水車側より､タ ーボ墓電機はタ㌧一ビン側よ り設計の制限を受けるが､ 同期調相磯に就ては､周波 数に束縛される以外は全く 自由と考えられる｡此の旧 轄数が自由であると言う事 は､同轄機としては全く大 きな特色とも言えよう｡ 同期機は容量同膚なれば 大抵伍韓敷が上るにつれて 重量は軽摸され､従って値格は 漉されるが､極端に紬 長いローターにするわけに行かず､文一極曹りのアンペ アターンが智し鋼量がますため遠心力を考えると､旧梅 子に用いる材料が問題になる｡債格の高く､鍛造の困難 な特殊鋼より､普通の鍛銅品例えばSF-54を用いる方 が､諸種の歎より都合よく､此の程度の材料に適合する 偲轄敷に約められる｡ 此れは又振動の問題よりも､節内される｡ターボ重電機では､其の危険速度は瑠に定相場数の言∼三位に
なるが､未だ同期調相磯では危険速度を定格凪轄数より 低くする情勢に到らず､大畦定格厄樽尊敬の約1･5倍以上 にする事が振動の粘より望まれてゐる｡ 電気的な特性より挑むれば凪轄数がませば軸長の長い 径の小さなものになって､通風は極めて困難になって来 る｡ターボ盗電機では､機械の中央部えの通風路が色々 研究されているが､凸極機では未だ此の程度には致らな い｡通風は極めて重要な事であって､凰梅子設計の要素 となり､工夫はなされつつある｡ 又､極致が少くなると一極営りのアンペアターンも多 くなり､冷却の黙より界磁コイルの集中巻の凸極塑か分 布巻の非凸極機の園箇rE漕寺子塑にするかの境界に到る｡ 以上のやうな事柄のため､大容量詞相磯に於ては6極 の設計は困難になり､現在の日本の製鋼技術のもとでは 窒素冷却機の00句機は10極720r.p.m.で50,0001くVA調相機器及びその滞り卸について 139 12極600r.p.皿.で80,0001くVA 程 が特殊の構造 を採用せずして､経済的に製作される限度と考えられ る｡ 次はトルクである｡蒙電機では原動機より侍達される トルクがあり､軸軽も自ら必要限度があるが､同期 機では､此のようなトルクは存在しない｡大容量調相磯 第4囲 相磯重量(日本墓迭琶株式昏杜 の調査による)
Fig.4 Weight of Phase modifier.
ト∴‥.′ 了1 三春線 主査反義 斤.C. S.C. どズ. TJこJ 電力司書電監 事75.C,#2 ♯3 ♯イ 揮う ナ ナ汐 官 丘β β∫ ○戊J ∵ 凸5仙 α′ α∼ 皿5.
βd
占f.丑 ､･∴-■.･ 仁5. (の主変圧塞7パンクゐ場合 第5園(a)Fコイルの跨り線 (イ)現在の方式 (ロ)過去の方式Fig･5 Lead wire of the Connection of field coi】. (イ)present method･ (ロ)0]d method･ に於ての軸径は振動を考慮した機械的な強度から求めら れる｡勿論､電気機器としての濃度上昇は重要なる要素 であり､通風は重要な事項になる｡ 大容量調相磯になると構造の粘から見ると､水車草間 槻とターボ蒙電機との中間的存在になりl設計上色々な 特色が考えられる｡ 其の他､調相磯として､特徴あるものを拾い上げると ダンパーや界磁コ 封.尺 ∴∴ここ J-､∴､ ∴こ こ∴ (か 主査圧巻2/(ンク山上の場合 (b)同 路 接 綬 の 一 例 Examp】e of Mainwirlng. (a)主欒匪器バソクの場合 歴器バンク以上の場合 イルの渡り が折 究されて来た｡ダ ソパーではダンパ ーバーとダンパー リングの接続を五 大な遠心力と相常 な電流に充分耐え るように設計せね ばならぬ｡渡り睨 も以前は切れる車 のない様にヨーク の上に蒔を切って 此の中を這せてい たがl今では其の 捺み曲線の研究か ら､簡単に接続出 来るようになった
140 昭和25年2月 日 二立 論特集枕 第32巻 簾2訳
第6団 7,500kVA臣外用同期詞相磯
F!g.6 7,500kVA3,500V.60こb900RPM.Outdoor
service Phase modifier at the site.
(第5圏参照) 軸受けはオイルリソグを用い､水冷却管を軸受に埋め 込むか或は強制循還をさせ､油を客気で冷却する｡此れ は窒完冷却器の道の使用按になるが､風洞内に設置す る｡ 基礎的な研究は通風である｡特に界磁コイルの抑え板 (第3団)のあるため､その解析は充分なる附蓑を要す るであらう｡ (2.)進歩の方向 第7蔵11kV60⊂b3phase3COkVA電 力用蓄電器
Fig･7 Temderature Rise of Power
■CondenserofllkV60･≒3phase 300kVA. 構造上の進歩は､屋外塁=こなる事､大きなクレーンを 置かず簡単なる装置で分解手入れの可能なる事､及水素 冷却である｡ 攣塵詳等の如く調和機も鞋玲の機械であるから､屋外 型にするには､都合がよいハワジソグ自身を耐水性にす る方式と､避雷なカバーを用いる方式があるが､日立と しては接着を用いている｡此れは若干材料を要するが､ 解隠組立等取扱に便利である｡ 水素冷却は未だ本邦では使われていない｡水素冷却と 室完冷却の利害優劣は殆ど検討済みで今後の大容量閣で は用うべきである｡現在に於ては2,3菖kVAを境に して､此れ以上のものは水素冷却の底値がある｡ 日立の方式は水電解糟を置いて､常時水素を補給する 方式である｡そのための設備費､維持費は極めて僅かで ボソべ運殿､軍り換えの繁妹さから思えば非常に優れて いると思う｡ 次に鑑設の調相磯を水 ■､■l一■ Jに改造する事も考えられ る｡調相磯としては進相容量と違和容量の和で大きさは 列数さるべきであろうが､革に進相容量を喝●すだけに水 素冷却を採用するなら相常の智加分を大きな改造を要せ ずに行い得る｡ 第8固 電力用蓄電器の誘電濃力率温軍特性
Fig.8 Temperature･Die】ectric Power
Factor cha芯aCteristic of Power
Condensor. 水素冷却は､水素を媒介として水に機械の熟視失を吸 収させるのであるが､ 所は割合水に不自由なため大 量の水を用いない装置を考えなければならない｡ 今海外では水の蒸叢時の潜熱を利関する方式等提案さ れている｡
調相機器及びその制御について 141
[ⅠⅤ]電力蓄電器用について
電力用蓄電器の絶縁紙としては戦前は スエーデソパルプを抄三達して製作した｡ クラフト紙を使用したが､終敦後はもつ ばら園責クラフト紙を使用せぎるを得な い状態となったところが雷初は､誘電盟 力挙が大きく､大容量器では､主監度上昇 が大で､問題を生じた｡その後明係著の 努力により､敬前の紙に劣らぬものが供 給されるようになり､絶株油の品質向上 と相まって､現在の蓄電器の性能は何 不安がない｡ 日立電力用蓄電許は､終戦前､3300V-66,000V放で､約700,000kVAの椚入貸 Fig.9 を有し､終戦 径においても､製作中のものを含めて､約100,0001【VA に達している｡ (a)軍巻定格容量及び定格端子間琶匿の選雇 油浸紙の許容最高温度は､110CC 前任と云われてゐ るが､蓄電器の場合は､中身の最高温度鞘を90ロC以下 におさえることが望ましい｡従って周囲温度400C､岩 壁温度250C とすれば､器壁と中身最高温度粘との許 容温度差は､25DC となる｡ところが､日立電力用蓄電 訟は､11lくV60凸ウ300l(VAの軍港型で､第7圏の如 く､上記温度差は約10ロCであるから､韓墜温度の割合 に､中身温度は低い値で運轄しているわけである｡この ことは､幕命に勤して好結果をおよぼしている｡JEC-61 に規定されている如く､器壁謹呈度を25CC(JES4902で は250kVA以上は350C)でおさえるとすると､貫器 容量は､360l;VA程`度以下にする必要がある｡Lかし 要するに､中身最高温度瓢を､900C以下にすることが 目的であるから､日立電力用蓄電霹の場合はヽ もつと大 きい容量のものまで製作しうるが､窪猥の便､■その他を 考えるとき､軍器容量は､360kVA 以下に選ぶことが 安富と思われる｡又貫器の定格端子間電圧は､22k V以 下に選定することがのぞましい｡何故ならば､端子間は 中身エレメントの直列捷績個数を噂加することにより､ 容易に高雷匪に耐えるように､設計出来るが､勤地籍緑 韓9囲:静電蓄闇市(日登嗣) GeneralView of15,000kVA66,000V. 50cb.Static condensers. は33kV 以上になると､内部リード線端子査管等の構 造寸法上より甚だ不経済なものとなる｡従って､33IiV 以上の同格に使用する場合は､革帯端子間静歴は22kV 以下とし､琶匿に應じて､これを直列に接績したものを 屋形に結線し､封地柁株は､ピソ塾碍子等で構成した絶 株架箋による方法が､贋く行われてゐる｡第9圏は､日 本更迭琶株式合社嘉穂欒電臍殿椚入の66電､15,000kV A蓄電器群の焉虞である｡即ち191iV､1￠,50qプ､209 kVAの選任蓄電器を､2垂直列にして1組とし､これ を4組並列にしたものを､屋形に結線して､5,000kVA 群を形成したものである｡3群で15,OCOlこVAとなって いる｡ (b)蓄電器托株劣化早期検出の問題 電気機器の紹放劣化預知の間題はト近時盛んに研:究せ られているが､完全なる方法i･ま､未だない様に思われ る｡欒塵芥糞管(主として抽入望､蓄電器塑)､同韓横線 輪の如く､不純物を多く含有し､絶技が厚くて低電位傾 度で使用せられるものは､劣化より破壊するまでに､長 日月を要するので､誘電盟力率を測定することによl)､ 経験的に比較的正確に預知出来るようになった｡しかし 蓄電器の場合は､高度に水分､ガス､不純物を除去し文 花株がうすく市電位傾度で使用せられる(10,000V/mm 程度)もので､その劣化早期検出が､極めて困難である｡ (a)`絶縁抵抗による方法:蓄電器の場合は､周知日 二立 論f特集眈 第32巻 第3既
第10 主 闇 路 績:周
Fig.10 Connection Diagram Of Main aremit. の如く-その静電容量(〃F)と絶縁抵抗値(MJ2)は､ 寒何嬰的寸法により決まり､互いに逆比例の関係にある から､雨着の積をとってメグオーム､マイクロファラッ ド(MJ2-〝F)を単位にとれば､形状に無関係にあらわさ れる｡構造､材料虞理方法が完全に同→のものとすれば (Mβ一〟F)の大小により､蓄電静性能の 劣を列冠出来 る筈であるが､宜際には材料の完全なる均一性が望まれ ず､従って使用材料が異れば､(例えば気密度のちがう場 合)絶縁抵抗値も異り､その大小は直ちに蓄電詰性能の 劣を示すものではない｡たゞし同→蓄電語の紹縁抵抗 僧を､定期的に測定して､中途で著しく低下するような ことがあれば､これは､劣化したものと考えても差し支 えないようである｡近時需要家において､定期的に測定 される気運にあるが､蓄電器の使用 績とまって統計的 に分析されるならば､劣化預知の→手段となるであろう｡ 筒蓄電器中身の預備乾焼及び真峯乾燥虞理工程中に紹簸 哉抗値､静電容量値を測定して､虞理の良否判定を行う ことはト製作者としては蕾然のことである｡ (b)誘電迫力率による方法‥ 現在誘電僅力率の直 計器も､種々考案されているが､蓄電器の如く 0.2ノー 0･3%(40-600C)の値を､正確にしかも比較的簡単た 操作で むには通常しない｡シ′ェリソグ､ブリッヂが最 も優れている｡しかしながら､蓄電器の据付現場で測定 することは､装置の関係で困難である｡所で蓄電器の破 堤は､不純物､ガス､水分の存在により易黙を生じ､そ の場所で､印加 電墜温匿 化の影響をうけて､電離や化 化がおこつて誘電濃力率を檜大せしめ､その損失熱 量と放散熱量の均衡がやぶれたとき､劣化が促進されて 熱破壊をおこすものと考えられている｡一方誘電鰹力寧 の測定値は､平均値を測還しているのであって､(厳密に 云えばアルミ箔電極リード線の抵抗損套管の んでいるが普通これらは無視出来る)貌 洩損も含 の誘電盟力率 を示さない｡又寅際の場合には､使用中誘電陛力率は低 下することもあるが､その 化が僅少であるから､劣化 繰出の手段とすることは困難である｡しかしながら､誘 電盟力率は､長年にわたって次第に墳大することもあり このような場合には､木方法で劣化検出が可能であり､ 殊に誘電盟力率の濃度特性を測定することにより､甜瞭 に劣化を めることが出来る｡第9園中(A)は良品を 示し､(B)(C)は套管破損により呼吸して劣化したもの である｡(D)は許容損失角曲線で､この 曲‡ に並行でし かも低いものは､艮品と考えてよい｡(B)(C)共に､親 定の試放電匿に､充分耐えたことは云うまでもない｡ 上述のことから､長年使用した蓄電器の劣化の有無を 判定するには､誘電盟力 率の濃度特性をみること も信輯性があるように考 えられる｡又各蓄電諮の 絶縁抵抗値の経歴がわか る場合には､これによる 方法も､劣化検出の有力 手段となるであろう｡ 〔Ⅴ〕制御方式 同期調相磯に関しては ぁまりにも周知のことが第11固 自動雷整調重来置 ∴:∴ミ･: らであるから､こゝでは Fig.11Connection I)ia一 省略し､主として蓄電器 gramofAutomatic VoltageRegulating Devi⊂e.
調相磯器及びその制御について の制御方式についてのべる｡ (a)把j路接続方式: 菌 堅速習系統の 墜蕃 ほ一般に人一人結線が使用され､第3高調波を抑医し且 つ調相機器を接漬するために三角形接続の三次巻線をお くのが普通である｡同期調相関と蓄電許を併用する場合 も勿論同様で､この場合の主｢[｣路接傾周匿一例を示せば 第10園の如くである｡主欒 語が2 バソク以上あると きは､(b)固の如く同期詞相機と蓄電謂を､それぞれ各 ノミソクに設置することがのぞましい｡ al,a二,a3‥‥は､蓄電諒稲開閉器である｡(b)は短 接地等の事故の際､蓄 保護相浦 茶をl田路より切り離すための､ 訝話である｡況時盛んに66l(Ⅴ,77kVの !特別高嘩線路に､直接挿入する方式も､採用せられてい る｡ (b)許容量の送電= 同期調相磯と併用する場合に は､同期調相磯は常時線路に接続しておき､その負荷状 態に應じて､蓄電讃の各群を開閉すべきである｡従って 蓄電盆の群容量は､同期 相磯の定格進相容量以下に還 ぶべきは勿論であるが､その決定に際しては､この他若 干の考慮が必要である｡群容量決竃の十方法として､謂 相設備の電力損失を最小にするように決定することが､ 提案されている5)｡この場合､例えば同期詞機の進相容 量が､15,000七VA とすれば､蓄電器の許容量を､3000 -∼5000kVAに選屈すれば､電力損失が最小になる｡し かしながら､群容量があまりに小に失して群数が大にな ると､開閉器その他の設隋費が檜大し､又あまりに大に すぎると､開閉時の過寝現象がr已i路に壌胤をおこすこと になる｡･こ単一速閻愚如こ挿入される場合は､その受電端電 カ国緑園を葺き､電 率､許容電 墜 園､負荷 力率等をしれば､群容量は踵上より求められる｡又多端 子迭電線における蓄電器容量の決定法についても､幾多 文献がある6)丁)が､こゝでは鳴れない｡綺許容量が大にな ると､蓄電器用開閉籠に抑制把坑を附して､投入時の突 流を抑制し､闇路及び蓄電結えの衝撃を緩和し､又開閉 器自鰹の 細慣一型､多重 するに 再∃ の損傷を防止することが行われる3)｡近時 型等の開閉器があらわれてゐるが､要 孤をなくすることが目的であり､このことは 鋳糟型抽入開閉 達せられる｡ 143 においても､適切型とすることにより (c)調整操作方式:同期調和機と分割設置された 複数群の蓄電薔を併用して､速習系統の無数電力を調整 せんとする場合､蓄問詰の制御を手動で行う方式と､雨 着を自動的に行う方式とがある｡前者の場合は､同期調 相磯の負荷状態を監視して､蓄電語群を適宜に挿入又は 開放するのであって､調整頻薯のすくたい場合に適用す る方式である｡同期調相磯及び蓄電菰の制御方式は､各 々軍構に設置した場合と何 異る研がないので､詳述す ることをさける｡蓄電器群の開閉頻度の高い場合には､ 同期調相磯と遮潮して日動的に調整操作を行ほしめるこ とが必要である｡この場合の調整方式について簡軍に説 明する｡巨ロち同期調相磯は常時窪轄しておき第11圃に 示す如く､自動電 調整器を用いて従来と同様の方法に よって､無数電力流通量を加域せしめる｡蓄電器群は第 7匪lに示す如く､同期詞相磯把i路に挿入された無数電力 懐電器によって､調相磯の負荷状態に應勤して､開閉愚 作を行わしめるのである｡いま同期調相磯を起動して､ 送電線が 相無数電力をとる必要があるときは､調和機 のみが動作する｡送電線負荷の檜加につれて､調相磯は 無負荷から更に進相無数電力を供給するようになる｡こ の間調相磯は､日動電堅調整語によって､励磁電流を白 動的に調整して､線路の要求する無数電力量に億劫す る｡線路負荷が漸次檜大して､調相磯の進相無数電力量 が､蓄電謂の群容量を超過するある に達すると､無数 習力牌問詰雷47Aが動作し､限時燈問詰によって､一-･ 時的の異常状態でないことを確めて､蓄電箸た問1群を旭 終に挿入する｡第1群が挿入されると､同期調相磯は一 且無負荷近くになるが線路負荷が更に檜加すれば､再び ♯47Aを動作させて第2群を挿入することになる｡か くの如く､線路負荷の檜加に従って､順次蓄電器群を聞 終に挿入し､全群を挿入した後､慨期 相磯の負荷も､ 次第に檜加して､全設備が全負荷運韓になる｡送電娘負 荷が減少する場曾は､先ず同期調相関の負荷がこれに應 勤して減少し､♯47B が動作して蓄電語群を→群毎に 開放し､ついに詞相磯のみの早瑞蓮矧こなる｡♯47Aの
昭和25年2月 日:丑二 動作艶と♯47Bの動作執刀巾は､蓄電器一群の容量よ り幾分大きく整冠して､蓄雷器の挿入と開放とが､反復 繰返動作を行わぬようにしておく必要がある｡
[Ⅴ]結
盲 調相機器の申､進相無数層力を調整しうるものは､同 期調相磯､非同期調相磯､電力用蓄電器があり､遅相無 数電力を調整しうるものに､同期及非同期調相穫､並列 リアクトルが考えられる｡叉電歴調整の目的から云えば 直列蓄 静､負荷時琶堅調整器､誘導調整器も考えられ る｡しかしながら､詞相設備として最も普及しているも のは､同期調相磯と 力用蓄電器である｡この両者を技 術的に比較検討し､その長所短所をあげ筒経臍的優劣を 論じた｡日本の現状に於ては､約30,000kVAまでは電 力用蓄電器が経済的に有利である｡ 同期調相磯は大容量機の方に於て有利であるため､今 後は屋外型､水素冷却方式のものが大に使用される事と 恩はれるので､日立に於ては､これに勤し充分の研究が なされて屈･る｡蓄電器の最近の問題としては色々あるが 劣化預知の問題はその主なものである｡未だ完全なる預 知方法はないが､誘電鮭力率の温度特性による方法､及 び柁秩抵抗値の欒化経歴による方法が､有力なる預知手 × × 論±特集既 × 第32巻 第2既 段と考えられる｡制碑坊式については､同期詞相磯､闇 力用蓄電器ともに､塁粍設置の場合は､あまりにも周知 であるので省略し､雨着の並列運韓の場合について､一 般的な語調を加えた｡贋範囲にわたる題目の一部を凍え 闇軍な語調を加えた本稿が､すこしでも讃老の参考にな れば筆者等の喜びとする所である｡ 参 考 文 献 (1)電歴調整用661くⅤ､10,000kVA直列蓄電器E･ E.1948p.236. (2)400マイ′レ230kV直列蓄電器補償系統の特性 BV.HoardlミE.194b(Advance CopY) (3)長距離蓬電線にかゝる電気燈負荷 T･G∴Le C】air TAIEE Vol.59p.2341940(4)同期調相磯か電力用蓄電器かJ.W.Butler G. E･Rev.p.4291941 (5)回薄型訳相磯と静止整進和洋の協力 村木: 21巻p.215 昭13-2 (6)多嫡子送電線における電厘調整用蓄電器の設計 に関する計算 大森:電許 p.299 昭16-5 〝 p.609 昭16-9 (7)静電蓄電器による送電線の電屡調整の計算式 田中:エ撃大 p.134 昭15-■4 (8)蓄電器投入時の過渡現象と抑制抵抗の選定 小 林: 日 25巻 p.195 昭17-4 (9)北川:電力用蓄電器 × 〉く
